實驗室常用的積分球通常由鑄鐵制成,內壁涂有一層白色的粗糙涂層,主要成分是硫酸鋇,這種涂層能夠有效地產生漫反射,確保球面光強均勻。球壁上設有專門用于安裝探頭的開孔,這些探頭與外置的高精度快速光譜輻射計相連。較新的實驗室積分球還配備了光學探頭,具備測量采樣功能。此外,為確保測量的準確性,光源與探頭之間會安裝一塊與球內壁涂層相同的擋板。球體內還設有用于安裝燈管和燈座的支架,而光源的供電則由外部的交流穩壓電源提供,同時配合功率計對電參數進行實時監控。未來,積分球技術將繼續與光學、電子、計算機等多學科交叉融合,推動光學測量領域邁向新的高度。VIS-NIR光譜積分球單色光源

如何評估空間均勻性?通常通過實驗測量:在球內不同位置(尤其是可能不均勻的區域,如端口附近、擋板陰影區)放置小型探測器或光纖探頭。使用穩定光源照射積分球。測量各點的輻照度值。計算這些測量值的相對標準偏差 (RSD) 或較大偏差,作為均勻性的量化指標。高性能積分球的均勻性可達 ±0.5% ~ ±1% 甚至更好(在中心區域避開端口/擋板直接影響區)。積分球的空間均勻性是其功能實現的基石,源于:高反射、完美漫射(朗伯)的球壁涂層。光線在球腔內經歷充分的多次漫反射和混合。關鍵結構(擋板)阻擋直射光,強制光路混合。LED積分球光譜測試儀積分球在虛擬現實、增強現實等領域的光學測試中也有潛在應用。

積分球是一種內壁涂有白色漫反射材料的反射材料,又稱光度球、光通球等。在球壁上打開一個或多個窗孔,用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內壁應為良好的球面,通常要求其偏差不大于理想球面內徑的0.2%。球內壁涂有理想的漫反射材料,即漫反射系數接近1的材料。紫外線可見漫反射光譜的測試方法是積分球法。如圖4所示,光源發出的光通過內壁涂有Mgo(或BaSO4.Mgco等)的積分球進入樣品,收集樣品表面的反射光,然后投射到接收器(光電倍增管或光電池),產生電信號,用波長函數記錄在記錄儀上,成為光譜曲線。一般可以在紫外線可見分光光度計上裝配積分球附件來測量紫外線可見漫反射光譜。
分光色差儀中的積分球是一種重要的光學元件,其原理和作用對于準確測量顏色具有重要意義。本文將詳細介紹積分球的工作原理及在分光色差儀中的應用。積分球的工作原理:積分球又稱光通球,它是一個中空的金屬球,內表面涂有中等灰色的高反射漫射物質,如硫酸鋇或聚四氟乙烯。當光線進入積分球后,會在球壁上多次反射,然后從測量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過球心的角度照進積分球,經過球壁的多次反射后,會從各個角度照射到樣板,較終通過測量孔或光源射出積分球。測量孔是在與法線夾角成8°的位置,由一組光電管構成的探測器。積分球通常配備光譜儀或光度探頭,用于分析光源的光譜特性和亮度。

自《墨經》開始,公元11世紀阿拉伯人伊本·海賽木發明透鏡;公元1590年到17世紀初,詹森和李普希同時單獨地發明顯微鏡;一直到17世紀上半葉,才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結果,歸結為這里大家所慣用的反射定律和折射定律。積分球的尺寸選擇:積分球的尺寸可以根據實際需求進行選擇,包括直徑和高度。通常根據光源的大小和測量需求來選擇合適的直徑和高度。例如,對于較大的光源或需要較大的測量范圍,可以選擇較大的積分球尺寸。積分球技術不斷進步,新型涂層材料的應用進一步提升了測試精度。VIS-NIR光譜積分球單色光源
積分球測試時需關閉其他干擾光源,確保測量數據準確可靠。VIS-NIR光譜積分球單色光源
典型應用場景:1. 均勻光源系統?:積分球可搭配高穩定光源,生成動態范圍可調的均勻光場,用于相機焦平面陣列的像素增益歸一化測試。例如,在智能手機攝像頭生產線上,積分球可快速檢測鏡頭模組的成像均勻性。2. 高精度輻射測量?:在科研領域,積分球用于標定輻亮度計和光譜輻射計。例如,在環境監測中,衛星搭載的光學儀器需定期通過積分球校準,以確保大氣成分數據的可靠性。3. 多波段光譜分析?:積分球支持紫外至紅外波段的光譜測試。在光伏產業中,太陽能電池的光譜響應特性可通過積分球結合單色儀進行精確測量。VIS-NIR光譜積分球單色光源